Calentamiento global
Y cambio climático se refieren al aumento observado en los últimos siglos de la temperatura del sistema climático de la Tierra y sus efectos.2
Y cambio climático se refieren al aumento observado en los últimos siglos de la temperatura del sistema climático de la Tierra y sus efectos.2
Múltiples líneas de pruebas científicas demuestran que el sistema climático se está calentando.3 4 Aunque a menudo la prensa popular comunica el incremento de la temperatura atmosférica superficial como medición del calentamiento global, la mayor parte de la energía adicional almacenada en el sistema climático desde 1970 se ha usado en calentar los océanos. El resto ha fundido el hielo y calentado los continentes y la atmósfera.5 nota 1 Muchos de los cambios observados desde la década de 1950 no tienen precedentes en décadas, aun milenios.6
La comprensión científica del calentamiento global ha ido en aumento. En su quinto informe (AR5) el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) señala que en 2014 los científicos estaban más del 95 % seguros de que la mayor parte del calentamiento global es causada por las crecientes concentraciones de gases de efecto invernadero (GEI) y otras actividades humanas (antropogénicas).7 8 9 Las proyecciones de modelos climáticos resumidos en el AR5 indicaron que durante el presente siglo la temperatura superficial global subirá probablemente 0,3 a 1,7 °C para su escenario de emisiones más bajas usando mitigación estricta y 2,6 a 4,8 °C para las mayores.10 Estas conclusiones han sido respaldadas por las academias nacionales de ciencia de los principales países industrializados11 nota 2 y no son disputadas por ninguna organización científica de prestigio nacional o internacional.13
El cambio climático futuro y los impactos asociados serán distintos en una región a otra alrededor del globo.14 15 Los efectos anticipados incluyen un aumento en las temperaturas globales, una subida en el nivel del mar, un cambio en los patrones de las precipitaciones y una expansión de los desiertos subtropicales.16 Se espera que el calentamiento sea mayor en la tierra que en los océanos y el más acentuado ocurra en el Ártico, con el continuo retroceso de los glaciares, el permafrost y la banquisa. Otros efectos probables incluyen fenómenos meteorológicos extremos más frecuentes, tales como olas de calor, sequías, lluvias torrenciales y fuertes nevadas;17 acidificación del océano y extinción de especies debido a regímenes de temperatura cambiantes. Entre sus impactos humanos significativos se incluye la amenaza a la seguridad alimentaria por la disminución del rendimiento de las cosechas y la pérdida de hábitat por inundación.18 19
Las posibles respuestas al calentamiento global incluyen la mitigación mediante la reducción de las emisiones, la adaptación a sus efectos, la construcción de sistemas resilientes a sus impactos y una posible ingeniería climática futura. La mayoría de los países son parte de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC),20 cuyo objetivo último es prevenir un cambio climático antropogénico peligroso.21 La CMNUCC ha adoptado una serie de políticas destinadas a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero22 23 24 25 y ayudar en la adaptación al calentamiento global.22 25 26 27 Los miembros de la CMNUCC han acordado que se requieren grandes reducciones en las emisiones28 y que el calentamiento global futuro debe limitarse muy por debajo de 2,0 °C con respecto al nivel preindustrialnota 3 con esfuerzos para limitarlo a 1,5 °C.30
La reacción del público al calentamiento global y su preocupación a sus impactos también están aumentando. Un informe global de 2015 por Pew Research Center halló que una media de 54 % lo considera «un problema muy serio». Existen diferencias regionales significativas, con los estadounidenses y chinos (cuyas economías son responsables por las mayores emisiones anuales de CO2) entre los menos preocupados.31
La temperatura promedio de la superficie de la Tierra ha aumentado alrededor de 0,8 °C desde 1880.35 La velocidad de calentamiento casi se duplicó en la segunda mitad de dicho periodo (0,13 ± 0,03 °C por década, versus 0,07 ± 0,02 °C por década). El efecto isla de calor es muy pequeño, estimado en menos de 0,002 °C de calentamiento por década desde 1900.36 Las temperaturas en la troposfera inferior se han incrementado entre 0,13 y 0,22 °C por década desde 1979, de acuerdo con las mediciones de temperatura por satélite. Los proxies climáticos demuestran que la temperatura se ha mantenido relativamente estable durante mil o dos mil años hasta 1850, con fluctuaciones que varían regionalmente tales como el Período cálido medieval y la Pequeña edad de hielo.37
El calentamiento que se evidencia en los registros de temperatura instrumental es coherente con una amplia gama de observaciones, de acuerdo con lo documentado por muchos equipos científicos independientes.38 Algunos ejemplos son el aumento del nivel del mar debido a la fusión de la nieve y el hielo y la expansión del agua al calentarse por encima de 3,98 °C (dilatación térmica),39 el derretimiento generalizado de la nieve y el hielo con base en tierra,40 el aumento del contenido oceánico de calor,38 el aumento de la humedad,38 y la precocidad de los eventos primaverales,41 por ejemplo, la floración de las plantas.42 La probabilidad de que estos cambios pudieran haber ocurrido por azar es virtualmente cero.38
Tendencias
Los cambios de temperatura varían a lo largo del globo. Desde 1979, las temperaturas en tierra han aumentado casi el doble de rápido que las temperaturas oceánicas (0,25 °C por década frente a 0,13 °C por década).43 Las temperaturas del océano aumentan más lentamente que las terrestres debido a la mayor capacidad calórica efectiva de los océanos y porque estos pierden más calor por evaporación.44 Desde el comienzo de la industrialización la diferencia térmica entre los hemisferios se ha incrementado debido al derretimiento de la banquisa y la nieve en el Polo Norte.45 Las temperaturas medias del Ártico se han incrementado a casi el doble de la velocidad del resto del mundo en los últimos 100 años; sin embargo las temperaturas árticas además son muy variables.46 A pesar de que en el hemisferio norte se emiten más gases de efecto invernadero que en el hemisferio sur, esto no contribuye a la diferencia en el calentamiento debido a que los principales gases de efecto invernadero persisten el tiempo suficiente para mezclarse entre ambas mitades del planeta.47
La inercia térmica de los océanos y las respuestas lentas de otros efectos indirectos implican que el clima puede tardar siglos o más para modificarse a los cambios forzados. Estudios de compromiso climático indican que incluso si los gases de invernadero se estabilizaran en niveles del año 2000, aún ocurriría un calentamiento adicional de aproximadamente 0,5 °C.48
La temperatura global está sujeta a fluctuaciones de corto plazo que se superponen a las tendencias de largo plazo y pueden enmascararlas temporalmente. La relativa estabilidad de la temperatura superficial en 2002-2009, periodo bautizado como el hiato en el calentamiento global por los medios de comunicación y algunos científicos,49 es coherente con tal incidente.50 51 Actualizaciones realizadas en 2015 para considerar diferentes métodos de medición de las temperaturas oceánicas superficiales muestran una tendencia positiva durante la última década.52 53
Años más cálidos
Dieciséis de los 17 años más cálidos han ocurrido desde el 2000.54 Pese a que los años récords pueden atraer considerable interés público, los años individuales son menos significativos que la tendencia general. Debido a ello algunos climatólogos han criticado la atención que la prensa popular da a las estadísticas del «año más caluroso»; por ejemplo, Gavin Schmidt señaló que «las tendencias a largo plazo o la serie prevista de récords son mucho más importantes que si un año particular es récord o no».55
Causas iniciales de cambios térmicos (forzamientos externos)
El sistema climático puede responder a cambios en los forzamientos externos.56 57 Estos son «externos» al sistema climático pero no necesariamente externos a la Tierra.58 Ejemplos de forzamientos externos incluyen cambios en la composición atmosférica (p. ej. un aumento en las concentraciones de gases de efecto invernadero), la luminosidad solar, las erupciones volcánicas y las variaciones en la órbita de la Tierra alrededor del Sol.59
Gases de efecto invernadero
El efecto invernadero es el proceso mediante el cual la absorción y emisión de radiación infrarroja por los gases en la atmósfera de un planeta calientan su atmósfera interna y la superficie. Fue propuesto por Joseph Fourier en 1824, descubierto en 1860 por John Tyndall,60 se investigó cuantitativamente por primera vez por Svante Arrhenius en 189661 y fue desarrollado en la década de 1930 hasta acabada la década de 1960 por Guy Stewart Callendar.62
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En la Tierra, las cantidades naturales de gases de efecto invernadero tienen un efecto de calentamiento medio de aproximadamente 33 °C.63 nota 4Sin la atmósfera, la temperatura promedio de la Tierra estaría muy por debajo del punto de congelación del agua.64 Los principales gases de efecto invernadero son el vapor de agua (causante de alrededor de 36-70 % del efecto invernadero); el dióxido de carbono (CO2, 9-26 %), el metano (CH4, 4-9 %) y el ozono (O3, 7,3 %).65 66 67 Las nubes también afectan el balance radiativo a través de los forzamientos de nube similares a los gases de efecto invernadero.
La actividad humana desde la Revolución Industrial ha incrementado la cantidad de gases de efecto invernadero en la atmósfera, conduciendo a un aumento del forzamiento radiativo de CO2, metano, ozono troposférico, CFC y el óxido nitroso. De acuerdo con un estudio publicado en 2007, las concentraciones de CO2y metano han aumentado en un 36 % y 148 % respectivamente desde 1750.68 Estos niveles son mucho más altos que en cualquier otro tiempo durante los últimos 800 000 años, período hasta donde se tienen datos fiables extraídos de núcleos de hielo.69 70 71 72 Evidencia geológica menos directa indica que valores de CO2mayores a este fueron vistos por última vez hace aproximadamente 20 millones de años.73
La quema de combustibles fósiles ha producido alrededor de las tres cuartas partes del aumento en el CO2 por actividad humana en los últimos 20 años. El resto de este aumento se debe principalmente a los cambios en el uso del suelo, especialmente la deforestación.74 Estimaciones de las emisiones globales de CO2 en 2011 por el uso de combustibles fósiles, incluido la producción de cemento y el gas residual, fue de 34 800 millones de toneladas (9,5 ± 0,5 PgC), un incremento del 54 % respecto a las emisiones de 1990. El mayor contribuyente fue la quema de carbón (43 %), seguido por el petróleo (34 %), el gas (18 %), el cemento (4,9 %) y el gas residual (0,7 %).75
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En mayo de 2013, se informó que las mediciones de CO2 tomadas en el principal estándar de referencia del mundo (ubicado en Mauna Loa) superaron las 400 ppm. De acuerdo con el profesor Brian Hoskins, es probable que esta sea la primera vez que los niveles de CO2 hayan sido tan altos desde hace unos 4,5 millones de años.76 77 Las concentraciones mensuales del CO2 global excedieron las 400 ppm en marzo de 2015, probablemente por primera vez en varios millones de años.78 El 12 de noviembre de 2015, científicos de la NASA informaron que el dióxido de carbono producido por el ser humano continúa incrementándose sobre niveles no alcanzados en cientos de miles de años: actualmente, cerca de la mitad del CO2 proveniente de la quema de combustibles fósiles no es absorbido ni por la vegetación ni los océanos y permanece en la atmósfera.79 80 81 82
Durante las últimas tres décadas del siglo xx, el crecimiento del producto interno bruto per cápita y el crecimiento poblacional fueron los principales impulsores del aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero.83 Las emisiones de CO2 siguen aumentando debido a la quema de combustibles fósiles y el cambio de uso del suelo.84 85 :71 Las emisiones pueden ser atribuidas a las diferentes regiones. La atribución de emisiones por el cambio de uso del suelo posee una incertidumbre considerable.86 87 :289
Se han proyectado escenarios de emisiones, estimaciones de los cambios en los niveles futuros de emisiones de gases de efecto invernadero, que dependen de evoluciones económicas, sociológicas, tecnológicas y naturales inciertas.88 En la mayoría de los escenarios, las emisiones siguen aumentando durante el presente siglo, mientras que en unos pocos las emisiones se reducen.89 90 Las reservas de combustibles fósiles son abundantes y no van a limitar las emisiones de carbono en el siglo xxi.91 Se han utilizado los escenarios de emisiones, junto con el modelado del ciclo del carbono, para producir estimaciones de cómo las concentraciones atmosféricas de gases de efecto invernadero podrían cambiar en el futuro. Usando los seis escenarios SRES del IPCC, los modelos sugieren que para el año 2100 la concentración atmosférica de CO2 podría llegar entre 541 y 970 ppm.92 Esto es un 90-250 % mayor a la concentración en el año 1750.
Los medios de comunicación populares y el público a menudo confunden el calentamiento global con el agotamiento del ozono, es decir, la destrucción del ozono estratosférico por clorofluorocarbonos.93 94 Aunque hay unas pocas áreas de vinculación, la relación entre los dos no es fuerte. La reducción del ozono estratosférico ha tenido una ligera influencia hacia el enfriamiento en las temperaturas superficiales, mientras que el aumento del ozono troposférico ha tenido un efecto de calentamiento algo mayor.95
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